تشخیص مکان آسیب در عرشه‌ی بتنی پل‌ با استفاده از روش انرژی کرنشی مودال اصلاح ‌شده

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

2 دانشکده مهندسی عمران، دانشگاه صنعتی نوشیروانی بابل، بابل، ایران

3 گروه مهندسی عمران، دانشگاه پیام نور، تهران، ایران

doi
10.22065/jsce.2020.231692.2142
چکیده

یکی از روش‌های تشخیص آسیب در سازه‌ها استفاده از شاخص تغییر در انرژی کرنشی مودال آن‌هاست. ازآنجاکه آسیب در یک محل از سازه، علاوه بر تغییر در انرژی کرنشی مودال آن محل، موجب تغییر در انرژی کرنشی قسمت‌های سالم سازه نیز می‌شود، در مجاورت المان‌های آسیب‌ دیده اصلی، المان‌های آسیب‌دیده دروغین پدیدار می‌شوند که سبب می‌شود شناسایی المان آسیب‌دیده اصلی با دشواری مواجه گردد. برای حل این مشکل، در کار حاضر از یک روش دو مرحله‌ای برای تعیین محل آسیب در عرشه بتنی یک پل استفاده ‌شده است. در مرحله اول، از طریق مدل‌سازی اجزای محدود و انجام تحلیل مودال، شاخص آسیب اولیه بر مبنای تغییرات انرژی کرنشی مودال نقاط مختلف عرشه پل برای چند شکل مود اول تعیین می‌گردد. در مرحله دوم، با استفاده از ضرایب وزنی، شاخص آسیب اصلاح‌ شده برای هر یک از المان‌ها به‌صورت مجزا محاسبه می‌شود که تعداد المان‌های آسیب‌دیده دروغین را به حداقل ممکن می‌رساند. روش پیشنهادشده برای محاسبه ضرایب وزنی، ساده و درعین‌حال دقیق است. کارایی این روش در چند سناریوی آسیب با شدت تنها 5% در نقاط مختلف عرشه پل مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان داد در حالی که شاخص آسیب اولیه نتوانست حتی 3 المان آسیب‌دیده در عرشه پل را از المان‌های سالم مجزا نماید، اما شاخص آسیب اصلاح شده توانست به کمک فقط 2 شکل مود، تا 7 المان آسیب‌دیده را در نقاط مختلف عرشه پل با دقت خوب شناسایی نماید.